奥氏体铬锰镍钢材料通过氮和钼改善了钢的钝化性

奥氏体铬锰镍钢材料在550-750℃范围内回火及其他温度和时间参数后不表现出晶间腐蚀倾向。这种奥氏体铬锰镍钢材料比相同碳氮含量的X16N15M3钢更耐IGC钢，实际上并不比碳含量为0.003%的低碳钢差，而且不容易发生点蚀和缝隙腐蚀。含氮钢03Khl7N13S2AM2 和Kh16N15M3 在c和Si含量不同时的抗IGC性能。光符号，无IGC;暗的符号，是IGC。因此，在含氮的铬镍奥氏体钢中引入硅可以显著提高其抗IGC的能力，在Cr、N、Mo和Si的平衡含量下相当于一种含0.003% C的低碳不锈钢。研究结果表明，冷变形奥氏体铬镍钢通过氮和钼的联合掺杂，改善了钢的钝化性，消除了低碳高含量奥氏体铬锰镍钢的点蚀倾向，获得了稳定的高碳奥氏体铬锰镍钢。

然而，奥氏体铬锰镍钢材料为了防止不锈钢回火后IGC的离开趋势，氮和钼的掺杂钝化是不够的。显然，这是由于在沿晶界的危险温度区域加热时，过量相的析出形成了贫铬区。因此，奥氏体Cr-Ni钢在550-750°C长时间回火后，在弱氧化环境中保持抗IGC稳定性的必要条件不仅是氮和钼的同时存在，而且根据奥氏体铬锰镍钢材料硅的含量也有一定的提高。贫铬边界区钝化，降低了≤0.032% C回火钢溶解速率的几十倍甚至几百倍。

奥氏体铬锰镍钢材料制造硝酸生产设备的主要结构材料是03Kh18N11钢及其类似材料AISI 304L。硝酸是一种强氧化剂，其生产中使用的设备由于腐蚀损坏，使用寿命不足。开发的新体系的Cr-Ni- n -Si奥氏体钢用于与高氧化介质接触工作[35-37]。这项研究是在含氮钢03Kh17AN9的基础上进行的，奥氏体铬锰镍钢材料这种含氮钢在一定程度上掺杂了硅，形成了奥氏体结构，而且铬和镍的含量也发生了变化。氮和硅在钢中的浓度分别为0.08 ~ 0.145和2.0 ~ 4.5%。在14-16% Cr-11% Ni和14-17% Cr-9% Ni两种掺杂体系中，添加氮和硅，获得了最优的阳性结果。